低水泥结合氧化铝空心球轻质浇注料的研究

针对氧化铝空心球的结构特点,采用低水泥结合、浇注成型的方式,对低水泥结合氧化铝空心球轻质浇注料的可行性进行了研究。经过相图理论计算、性能检测及X-射线衍射分析,结果表明,铝酸钙水泥不仅有利于提高材料的常温强度,并且对材料的高温烧结具有促进作用,材料的主要矿物组成为CA6和刚玉,材料的高温性能良好,使用温度可以达到1650℃以上。     

SiO2对Al2O3-MA浇注料热剥落影响的研究

为研究SiO2对Al2O3-MA浇注料热剥落性的影响,固定浇注料中SiO2质量分数为0.5wt％,分别以硅微粉、硅石、熔融石英为添加剂制备了Al2O3-MA浇注料试样,检测1550℃保温3 h后试样的高温抗折强度、加热永久线变化率、热循环后高温抗折强度保持率等性能指标,利用SEM分析试样的微观形貌.结果表明:与引入硅微粉和熔融石英相比,在Al2O3-MA浇注料试样中引入硅石,试样中液相生成速度慢,降低了CA6晶粒的成核及生长速度,提高了试样的体积稳定性和致密度,经5次热循环后,CA6晶体生长慢,产生微膨胀,应力集中效应小,使其具有适宜的烧结性能和力学性能同时提高试样的热剥落性.     

ZrO2和TiO2对刚玉质陶瓷蓄热体热震稳定性的影响

采用板状刚玉(＜0.044 mm)、活性氧化铝(d50=1.7 μm)为主要原料,CMC为结合剂,分别制备了无添加剂、添加TiO2、添加ZrO2以及复合添加ZrO2和TiO2 4种刚玉质陶瓷蓄热体试样;试样经1550℃保温2 h热处理后,检测了其热震稳定性、显气孔率和热膨胀系数.结果表明:与无添加剂和单独添加TiO2、单独添加ZrO2的刚玉质陶瓷蓄热体试样相比,复合添加ZrO2和TiO2的刚玉质陶瓷蓄热体试样的热震稳定性显著提高,其原因是:ZrO2的马氏体相变产生微裂纹增韧、钛酸铝(AT)与刚玉的线膨胀系数差形成微裂纹增韧及AT的线膨胀系数低三者协同增韧的机制显著提高了刚玉质陶瓷蓄热体试样的热震稳定性.     

石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响

通过检测含有2%～14%石墨镁碳砖1400℃的高温抗折强度、1500℃的热膨胀系数、1000℃×2 h煅烧后的抗氧化性,比较低碳镁碳砖与传统镁砖的性能差异,研究了石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响。结果表明:在有2%Al存在的情况下,低碳镁碳砖高温抗折强度与石墨加入量无关;石墨加入量为6%时,可保证低碳镁碳砖具有较优良的抗剥落性及抗氧化性。     

纳米氧化锆增韧刚玉质陶瓷蓄热体的性能研究

以板状刚玉细粉、活性α-Al2O3微粉为主要原料,脱硅锆或不同Y2O3含量的纳米ZrO2为添加剂,CMC为结合剂,在200 MPa液压压力下半干法压制成型,经1550℃2 h烧成,制备了刚玉质陶瓷蓄热体试样,检测烧后试样的常温抗折强度、常温耐压强度、抗热震性,并借助SEM分析了其显微结构。结果表明:引入纳米ZrO2与引入脱硅锆相比,纳米ZrO2作为第二相粒子弥散分布于刚玉质陶瓷蓄热体的内部,提高了其强度和抗热震性;纳米ZrO2的增韧效果与其引入时的晶型有关,引入的ZrO2全部为立方晶型时不能发生相变增韧,仅发生微裂纹增韧,增韧效果小,而引入的ZrO2存在适量四方和单斜晶型时通过相变增韧和微裂纹增韧的共同作用提高了刚玉质陶瓷蓄热体的韧性。     

以硅灰、白炭黑、硅溶胶为硅源合成碳化硅晶须的研究

以硅灰、白炭黑、硅溶胶为硅源,炭黑为碳源,采用碳热还原法合成碳化硅晶须,通过XRD及SEM对合成产物的物相及形貌进行分析,探讨了合成温度(分别为1 400、1 450、1 500、1 550℃)、硅源、n(C)∶n(SiO2)对合成碳化硅晶须的影响.结果表明:n(C)∶n(SiO2)为2.4～3.6,合成温度为1 500 ℃,保温3 h时,硅溶胶与炭黑反应没有生成碳化硅晶须,硅灰、白炭黑与炭黑反应均生成碳化硅晶须;以硅灰为硅源合成碳化硅晶须的质量及数量明显优于以白发黑为硅源合成碳化硅晶须;合成碳化硅晶须的最佳n(C)∶n(SiO2)为3.3.     

防氧化剂TiN和Al对MgO-C砖性能的影响

以3~1mm、<1mm、<0.088mm的电熔镁砂和<0.15mm的鳞片石墨为原料,热固性酚醛树脂为结合剂,分别加入0.5%、1%、2%、4%的含碳TiN或2%的Al粉为防氧化剂,制备了镁碳砖试样,并与无防氧化剂的试样对比进行抗氧化性和抗渣侵蚀试验。结果表明:添加Al粉试样的抗氧化性能最好,TiN的次之,未加防氧化剂的最差;添加TiN试样的抗渣性能最好,无防氧化剂的次之,添加Al粉的最差。镁碳砖中引入适量TiN后明显提高抗渣侵蚀性能的原因是:TiN氧化生成TiO2时产生的体积膨胀堵塞气孔,阻止熔渣侵入;TiO2与渣中的CaO反应生成3CaO·2TiO2,提高渣的粘度。综合各项性能,TiN的最佳加入量为2%。     

铁铝尖晶石中氧化亚铁含量的测定方法研究

首先,通过试样粒度试验和称样量试验确定了三氯化铁溶解-重铬酸钾滴定法测定铁铝尖晶石中金属铁含量的分析方法;然后,通过试样粒度试验、称样量试验、HCl和H2 SO4加入量试验以及碳酸氢钠加入量试验,确定了HCl/H2 SO4混合酸分解-重铬酸钾滴定法测定以FeO计的金属铁和氧化亚铁合量的分析方法;最后,采用差减法计算试样...     

TiN提高镁碳砖抗渣侵蚀机理的研究

以3～1 mm、< 1 mm、< 0.088 mm的电熔镁砂和 < 0.15 mm的鳞片石墨为原料,热固性酚醛树脂和固体沥青粉为结合剂,制备了无添加剂和加入2%含碳TiN的两种镁碳砖试样.抗渣侵蚀试验结果表明:添加TiN的试样的抗渣性明显好于无添加剂的试样.TiN提高镁碳砖抗渣侵蚀性的主要原因是:反应层中TiN的氧化产物TiO2与渣中的CaO反应生成熔点1970 ℃的CaTiO3;脱碳层中TiN氧化后形成的TiO2与C、CaO、MgO反应生成CaTiO3、2MgO·TiO2、TiC、Ti(C,N)固溶体等高熔点矿物相,增加了渣的粘度,减轻了渣的渗透,从而提高了镁碳砖的抗渣侵蚀性.     

催化剂对以硅溶胶为硅源合成碳化硅晶须的影响

以硅溶胶和炭黑为原料,金属硅、三氧化二铁和硅铁合金为催化剂,采用碳热还原法合成碳化硅晶须,通过XRD及SEM对合成产物的物相及形貌进行分析,探讨了合成温度、催化剂种类、催化剂加入量对合成碳化硅晶须的影响.结果表明:在原料中加入催化剂,合成碳化硅晶须的最佳温度为1550℃;以Si-Fe合金为催化剂合成碳化硅晶须的效果明显好于以Fe2O3和金属硅为催化剂合成效果;Si-Fe合金加入量(占SiO2质量分数)为1％时,晶须生成率高,成直线形,长度10 ～ 50μm,直径0.1 ～0.3 μm.